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1、从食用纯碱说开去上海市铁岭中学 柯蓓琦 2018.5.24一、 教学目标：知识与技能：1、 掌握碳酸根、盐酸根和氢氧根的检验方法。2、 了解定量实验过程中需要控制的影响因素。过程与方法：1、 通过对食用纯碱的成分探究，掌握混合物检验的方法。2、 通过对食用纯碱中碳酸钠纯度的方法探究，了解间接法测量的一般思路和方法。情感、态度和价值观：培养合作意识和严谨求实的科学态度。二、 教学重点和难点：教学重点：1、熟练掌握混合物的检验方法。2、初步认识实验方案设计、实验现象分析和实验数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。 教学难点：通过实验方案的设计、实验方法的对比和优化，掌握定性与定量分析。三、
2、教学设计思路：四、 教学过程（一）创设问题情境【情境】呈现食用纯碱的标签 产品名称：食用纯碱主要成分：碳酸钠规格： 250g生产日期：见封口保质期： 18个月使用范围：小麦制品、糕点、面制品等【问题】1、如何证明食用纯碱中是否含有氯化钠和氢氧化钠？ 2、如何得到纯碱样品中碳酸钠的纯度？（二）组织问题解决一【问题】如何证明食用纯碱中是否含有氯化钠和氢氧化钠？【方案比较】哪个方案合理？操作步骤方案1方案2方案3【结论】方案3合理。（三）改组智能结构 酸溶液：产生气泡【方法建构】1、单一物质的检验：碳酸钠 氢氧化钙或氢氧化钡溶液：产生白色沉淀 可溶性钙盐或钡盐溶液：产生白色沉淀 酚酞试液：无色变红色
3、 氢氧化钠 可溶性铜盐、镁盐、铁盐溶液：产生沉淀 氯化钠：滴加硝酸银溶液，产生难溶于稀硝酸的白色沉淀2、 多物质混合的检验次序：碳酸钠 氢氧化钠 氯化钠程度：选择合适的试剂加至足量，避免过量的反应物或生成物干扰其他物质的检验。【问题】现有4份不纯的碳酸钠溶液，可能混用氯化钠和氢氧化钠，请设计简单的实验方案，不用过滤操作检验溶液的成分。实验步骤实验现象结论【分析】A和D试管实际盛放的是食用纯碱溶液，根据现象验证成分是碳酸钠和氯化钠。【结论】食用纯碱中混有氯化钠，没有氢氧化钠。（四） 组织问题解决二【问题】如何测量碳酸钠的纯度？【方法归纳】利用化学反应原理将其转变成可以称量的物质（间接法），随后利
4、用质量守恒定律通过数据处理得到该物质的量。【方法呈现】通过测量二氧化碳的质量来得到碳酸钠纯度。Na2CO3+ H2SO4Na2SO4+ H2O+ CO2 106 44 X 实际测得X m（样品）Na2CO3%= *100%【探究问题】1、反应物放在哪里进行反应？2、如何准确测量二氧化碳的质量？【装置呈现】学生组装装置可能有： 无水氯化钙浓硫酸 碱石灰 【完善装置】 氢氧化钠溶液 浓硫酸 碱石灰【探究实验】水蒸气对二氧化碳测量的影响。视频呈现对比实验：取5.3g食用纯碱分别在下列两套装置中与足量稀硫酸反应，比较实际测得的气体质量。时间（s）0102030充分反应天平示数（g）0-0.86-1.2
5、1-1.31-1.72 时间（s）0102030充分反应天平示数（g）0-0.80-1.14-1.21-1.68【数据分析】应该选择1.68g作为实际测得的二氧化碳的质量。Na2CO3+ H2SO4Na2SO4+ H2O+ CO2 106 44X 1.68 106 44 - = - X 1.68 X = 4.0（g） Na2CO3% = 76.3% 【证据推理】实际测得的碳酸钠含量远远小于理论值99.2%，说明二氧化碳会残留在装置内。【探究实验】视频呈现：气体传感器测量容器内二氧化碳的含量。介绍二氧化碳传感器，由于它主要用于测量空气中的二氧化碳含量，量程较小，不适用于本实验。实验证明，氧气传感
6、器可以间接测量二氧化碳的含量：二氧化碳的体积分数=1-5X。【数据分析】m（CO2）=1.52+0.65=2.17（g） Na2CO3% = 98.6% 【结论】二氧化碳的确会残留在装置内。由于实际测得的数值还是比理论值小，在确保装置气密性好、操作正确的前提下，说明二氧化碳被水溶解也会导致测量结果偏小。（五）重复智能训练【方法呈现】通过测量沉淀的质量来得到碳酸钠纯度。Na2CO3+Ca(NO3)2CaCO3+2NaNO3106 100 X 实际测得X m（样品）Na2CO3%= *100%【探究问题】如何得到纯净、干燥的碳酸钙并称量其质量？【设计方案】 足量氯化钙溶液过滤加水溶解 无色滤液称量烘干洗涤纯碱样品 溶液 白色沉淀（六）改组智能结构 足量氯化钙溶液过滤加水溶解 无色滤液称量烘干洗涤纯碱样品 溶液 白色沉淀【分析】影响实验测定的环节和操作。（七）拓展创新发展【分析】以上方法都属于间接测量法。不管是气体测量还是沉淀测量，在实际操作过程中都无法准确测量生成物的质量，产生较大误差。【方法提炼】1、原理的改变通过指示剂滴定法来获得碳酸钠的含量。2、 高科技的应用利用离子色谱仪直接测量碳酸钠的质量。利用红外光谱精确测量二氧化碳的质量。
